Dissipadores Pin Fin

Dissipadores Pin Fin Dissipadores Pin Fin

Gestão de calor ideal com dissipadores térmicos Pin Fin

A Diehl Metall desenvolve e produz dissipadores de calor de alto desempenho utilizados em muitas aplicações visando assegurar uma gestão térmica otimizada. Graças à sua superfície aumentada em contato direto com o fluido refrigerante, as placas frias repletas de pinos oferecem ótima dissipação de calor, sendo por isso usadas em componentes eletrônicos de alta performance, tais como, veículos elétricos e/ou híbridos, tecnologias LED e outras aplicações da área das energias renováveis.

Usamos cobre e alumínio na produção das nossas placas Pin Fin, pois ambas as ligas possuem excelentes propriedades condutoras. Devido ao arranjo especial dos pinos, o fluido pode entrar por todas as direções, o que gera um maior efeito de turbulência. Graças ao nosso vasto know-how, temos capacidade não apenas de adaptar facilmente os dissipadores de calor às necessidades individuais dos nossos clientes, mas também de adaptá-los a uma ampla gama de aplicações.

Geralmente, usamos materiais com excelentes propriedades de condutividade térmica nos nossos dissipadores Pin Fin. Por este motivo, oferecemos cobre, alumínio ou compósitos bimetálicos das duas ligas.

Qual material a ser utilizado é determinado pelas exigências térmicas específicas da aplicação, tais como potência, área do chip e área de refrigeração do respectivo componente. Dependendo dos requisitos, também consideramos outros parâmetros na seleção do material mais apropriado, como coeficiente de expansão térmica, elevada resistência à corrosão e o potencial de redução de peso.

  • Cobre

    Por causa das suas propriedades, por exemplo, excelente condutividade térmica (aprox. 400 W/mK), o cobre é um material ideal para dissipadores Pin Fin. A alta capacidade térmica do material também garante grande capacidade de absorver picos de potência. Um fino revestimento metálico protege o material de cobre de forma eficaz contra corrosão.

    No caso de módulos híbridos para veículos, o cobre é a solução de ponta em termos de material para dissipadores de calor Pin Fin, já que não há derating (redução de potência) provocado pelo inversor e, assim, toda a potência está disponível ao dirigir.

  • Alumínio

    Comparado ao cobre, a condutividade térmica do alumínio é inferior, ficando entre 170 e 220 W/mK dependendo da liga selecionada. Por ser um material muito leve, o alumínio é especialmente indicado para aplicações de baixo peso. Mesmo sem revestimento, o material apresenta ótima proteção contra corrosão causada por refrigerantes, como as misturas de água e glicol usadas em motores híbridos e elétricos.

    Portanto, o alumínio como material para os dissipadores Pin Fin é uma alternativa de excelente relação custo-benefício. Devido ao desempenho inferior do material, é, no entanto, necessário analisar criteriosamente se o material é indicado para os requisitos específicos da respectiva aplicação.

  • Bimetal (compósito de cobre e alumínio)

    A fim de aproveitar as vantagens do cobre e do alumínio da melhor forma possível, também oferecemos uma solução híbrida composta de ambos os materiais para os dissipadores Pin Fin.

    Ao combinar cobre e alumínio em um material híbrido, conseguimos componentes de baixo peso e proteção contra corrosão provocada por fluido refrigerante mesmo sem revestimento. Além disso, temos boa distribuição de calor e as cargas de pico podem ser absorvidas por períodos curtos.

Oferecemos dois métodos de fabricação dos dissipadores Pin Fin:

  • Forjamento (conformação a quente)
  • Extrusão de impacto (conformação a frio)

Como somos um parceiro de desenvolvimento experiente, consideramos os requisitos individuais e criamos soluções customizadas. Dependendo da aplicação, oferecemos consultoria aos clientes que vai da escolha do material à forma dos pinos (cilíndrica ou cônica), passando por recomendações relativas ao processo de produção ideal para o projeto em questão.

  • Forjamento
    Forjamento Forjamento

    Devido ao fluxo de material melhorado termicamente, o forjamento é caracterizado por um grau de liberdade particularmente alto considerando a elaboração do projeto. Baseado em décadas de experiência com esta tecnologia de conformação, forjamos dissipadores Pin Fin customizados em equipamento totalmente automatizado.

    Principais vantagens:

    • Grande liberdade de projeto com relação à geometria dos pinos
    • Possibilidade de conformação de elementos secundários nos moldes
    • Alto volume de produção
    • Maior rigidez dos pinos por causa da geometria
    • Melhor dissipação térmica da placa de base graças ao formato (cônico) dos pinos
    • Dissipação térmica otimizada em relação ao peso do componente
  • Extrusão de impacto

    A extrusão de impacto é um processo especialmente promissor e sustentável para produzir dissipadores Pin Fin, por permitir um uso eficiente de matérias-primas e recursos. Logo, esta tecnologia de conformação pode contribuir tanto para uma economia de energia durante o processo de produção como uma redução de custos no cliente.

    Principais vantagens:

    • Alta precisão dimensional
    • Melhores propriedades mecânicas (p. ex., resistência à tração, dureza)
    • Excelente aproveitamento do material
    • Alto volume de produção
    • Distribuição uniforme da perda de pressão no fluido considerando a altura do dissipador / pino
  • Pesquisa e desenvolvimento
    Pesquisa e desenvolvimento Pesquisa e desenvolvimento

    Em estreita cooperação com nossos clientes, desenvolvemos soluções específicas de gestão térmica para cada sistema. A partir das necessidades dos clientes, tais como, potência, espaço de montagem e rigidez total, criamos as melhores soluções de dissipadores Pin Fin. Toda a cadeia de desenvolvimento inclui o processamento iterativo das seguintes etapas:

    • Projeto do componente
    • Análise térmica do sistema (condutividade térmica estacionária e transiente)
    • Análise estrutural mecânica do componente (robustez e rigidez do componente)
    • Simulações numéricas para dimensionamento e otimização de processos de conformação (forjamento e/ou extrusão de impacto)
    • Confecção de ferramental e realização de testes preliminares
    • Ensaios laboratoriais
  • Ensaio laboratorial e de materiais
    Ensaio laboratorial e de materiais Ensaio laboratorial e de materiais

    A gama de serviços do nosso laboratório engloba uma grande variedade de testes de materiais em amostras, semiacabados e componentes. Além disso, realizamos ensaios especiais no âmbito de projetos de desenvolvimento e aconselhamos e apoiamos nossos clientes em todas as questões relacionadas ao material. Neste trabalho, sempre empregamos métodos de teste reconhecidos:

    • Teste de dureza
    • Metalografia
    • Teste de microdureza
    • Análise quantitativa da microestrutura
    • Teste de tração
    • Análise química
    • Microscópio eletrônico de varredura
    • Microanálise EDX
    • Limpeza técnica
    • Análise de revestimentos
  • Projeto e ferramentaria
    Projeto e ferramentaria Projeto e ferramentaria

    Equipamentos e ferramentas são desenvolvidos e projetados pela nossa engenharia e depois confeccionados e produzidos pela nossa ferramentaria. Como temos muitos anos de experiência podemos adaptar as ferramentas de forma rápida e segura às necessidades e aos requisitos individuais dos clientes.

    Todas as nossas ferramentas são desenvolvidas, confeccionadas e produzidas in-house.

  • Gestão de qualidade
    Gestão de qualidade Gestão de qualidade

    Asseguramos a qualidade extraordinária de nossos produtos e serviços em todo o processo de produção. A fim de garantir e comprovar a nossa qualidade somos certificados de acordo como os seguintes sistemas de gestão:

    • Qualidade: IATF 16949 e ISO 9001
    • Meio ambiente: ISO 14001
    • Energia: ISO 50001